CN113507555B - 一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及产品检测技术领域，具体为一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置，包括底座，底座的中间固定安装有透明承载座，且底座在对应透明承载座的左右两端处分别安装有用于运输待检产品的出料传送带和送料传送带。有益效果为：该装置能够针对不同产品上印刷图案的位置和倾角的不同，通过安装并调整相应的侧面摄像机、辅助摄像机、顶部摄像机和横向摄像机来针对性的对图像进行拍摄从而更加精确的完成对图像的采样，方便了进行更精确的图像识别，该装置能够针对待检产品是否可以旋转来进行不同方式的图像拍摄，从而在保障图像识别精度的前提下尽可能的提高对产品的检测速度。

Description

一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置

技术领域

本发明涉及产品检测技术领域，具体为一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置。

背景技术

利用计算机图像识别功能能够有效的对产品的外部图像信息进行采集和识别从而确定产品本身形状或者印刷图案是否符合生产的要求，进而对产品的生产质量进行控制。但是现有的针对产品的计算机图像识别装置存在一定的缺陷，主要在于难以针对表面具有复杂斜面形状和印刷图案的产品进行针对性的局部图像信息采集，从而造成了图像识别的精度较低，而且同一款识别装置只适合针对特定的产品进行识别，通用性能差，难以满足现有的柔性化生产检测需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置，以解决上述背景技术中提出的现有计算机图像识别装置通用性差难以针对具有复杂表面形状和印刷图案的产品进行针对性精准图像采集以及无法满足现有柔性化生产线检测需要的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置，包括底座，所述底座的中间固定安装有透明承载座，且底座在对应透明承载座的左右两端处分别安装有用于运输待检产品的出料传送带和送料传送带；

所述底座在对应出料传送带、透明承载座和送料传送带的上方处均固定安装有识别单元架，且透明承载座内固定安装有底部摄像机，所述识别单元架的顶部通过螺栓固定安装有高度调节推杆，且高度调节推杆的下方固定安装有用于拍摄带检产品顶部的顶部摄像机；

所述识别单元架的前后两端安装有可上下滑动的移动座，且移动座上固定安装有主调节电机，所述主调节电机的输出端驱动有侧面摄像机，所述识别单元架在对应每个侧面摄像机处均固定安装有丝杆驱动电机，且丝杆驱动电机通过丝杆驱动移动座沿着识别单元架上下滑动；

所述底座在对应出料传送带的出料位置处安装有连接架，且连接架上固定安装有第二推动推杆，所述第二推动推杆的输出端驱动有便于剔除不合格产品的推板，且底座上固定安装有控制器，所述控制器通过电缆分别与出料传送带、送料传送带、底部摄像机、高度调节推杆、顶部摄像机、主调节电机、丝杆驱动电机、侧面摄像机和第二推动推杆电性连接。

优选的，所述透明承载座的左右两端设置有一对用于辅助推动待检产品的辅助传送带，且透明承载座的底部固定安装有一对第二调节推杆，所述第二调节推杆的输出端驱动有通过轴承安装辅助传送带的夹紧座，且第二调节推杆为滚珠丝杆式电动推杆，所述夹紧座上通过螺栓固定安装有第二驱动电机，且第二驱动电机的输出端通过皮带驱动辅助传送带沿着夹紧座运动，所述第二驱动电机为步进电机，且第二驱动电机和第二调节推杆通过电缆与控制器电性连接。

优选的，所述识别单元架的上端设置有弧形连接段，且弧形连接段上滑动安装有滑动座，且滑动座上通过螺栓固定安装有辅助调节电机，所述弧形连接段上设置有齿条，且辅助调节电机的输出端驱动有与齿条啮合连接的主动轮，所述滑动座上固定安装有可上下转动的辅助摄像机，且辅助调节电机和辅助摄像机通过电缆与控制器电性连接。

优选的，所述底座在对应送料传送带的上料端处通过螺栓固定安装有对接架，且对接架上固定安装有第一推动推杆，所述第一推动推杆的输出端驱动有推动架，且推动架的左右两侧均通过螺栓固定安装有与控制器电性连接的横向摄像机，所述第一推动推杆为单杆双作用液压推杆或者单杆双作用气压推杆，且第一推动推杆与控制器通过电缆电性连接。

优选的，所述旋转调节装置包括安装在底座底部的第一调节推杆，且第一调节推杆的输出端驱动有升降推杆，所述升降推杆的输出端驱动有升降架，且升降架上通过轴承安装有用于夹紧待检产品的调节传送带，所述升降架上通过螺栓固定安装有第一驱动电机，且第一驱动电机的输出端通过皮带驱动调节传送带沿着升降架运动，所述第一调节推杆和升降推杆均为滚珠丝杆式电动推杆或者单杆双作用气压缸，且第一驱动电机为步进电机，所述第一调节推杆、升降推杆和第一驱动电机均通过电缆与控制器电性连接。

优选的，所述侧面摄像机、顶部摄像机和底部摄像机上均通过螺栓固定安装有用于补光的辅助照明灯，且底座上固定安装有显示器，所述显示器和辅助照明灯均通过电缆与控制器电性连接。

优选的，所述控制器为S-型PLC装置，且高度调节推杆和第二推动推杆均为滚珠丝杆式电动推杆或者单杆双作用气压缸，所述主调节电机和丝杆驱动电机均为步进电机。

优选的，所述识别单元架为拱形，且识别单元架之间通过螺栓固定安装。

优选的，所述透明承载座由透明玻璃或者透明树脂制成，且承载座的前后两端两端通过卡扣卡紧安装有用于导向待检产品由送料传送带运动至透明承载座上的导向片。

优选的，所述推板上粘接安装有用于缓冲的橡胶垫，且底座的前端在对应推板的位置处设置有用于收集不合格产品的回收容器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明设计的装置能够针对不同产品上印刷图案的位置和倾角的不同，通过安装并调整相应的侧面摄像机、辅助摄像机、顶部摄像机和横向摄像机来针对性的对产品的相应区域进行拍摄从而更加精确的完成对图像的采样，方便了进行更精确的图像识别，具有更强的图像采集和识别能力，并且具有良好的通用性能更适合柔性化生产线的生产检测需要；

2.本发明设计的装置能够针对待检产品是否可以旋转来进行不同方式的图像拍摄，从而在保障图像识别精度的前提下尽可能的提高对产品的检测速度，具有很高的实用价值。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明底座和透明承载座的安装示意图；

图3为本发明识别单元架的安装示意图；

图4为本发明旋转调节装置的结构示意图；

图5为本发明透明承载座和辅助传送带的安装示意图。

图中：1、底座；2、识别单元架；3、控制器；4、显示器；5、横向摄像机；6、推动架；7、对接架；8、第一推动推杆；9、推板；10、第二推动推杆；11、连接架；12、出料传送带；13、滑动座；14、丝杆驱动电机；15、移动座；16、侧面摄像机；17、辅助摄像机；18、主动轮；19、齿条；20、辅助照明灯；21、辅助调节电机；22、主调节电机；23、调节传送带；24、第一驱动电机；25、升降架；26、升降推杆；27、第一调节推杆；28、辅助传送带；29、夹紧座；30、第二驱动电机；31、第二调节推杆；32、底部摄像机；33、透明承载座；34、送料传送带；35、旋转调节装置；36、高度调节推杆；37、顶部摄像机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置，包括底座1，底座1的中间固定安装有透明承载座33，且底座1在对应透明承载座33的左右两端处分别安装有用于运输待检产品的出料传送带12和送料传送带34；

请参阅图1和图3，底座1在对应出料传送带12、透明承载座33和送料传送带34的上方处均固定安装有识别单元架2，且透明承载座33内固定安装有底部摄像机32，识别单元架2的顶部通过螺栓固定安装有高度调节推杆36，且高度调节推杆36的下方固定安装有用于拍摄带检产品顶部的顶部摄像机37；

请参阅图1和图3，识别单元架2的前后两端安装有可上下滑动的移动座15，且移动座15上固定安装有主调节电机22，主调节电机22的输出端驱动有侧面摄像机16，识别单元架2在对应每个侧面摄像机16处均固定安装有丝杆驱动电机14，且丝杆驱动电机14通过丝杆驱动移动座15沿着识别单元架2上下滑动；

请参阅图1和图2，底座1在对应出料传送带12的出料位置处安装有连接架11，且连接架11上固定安装有第二推动推杆10，第二推动推杆10的输出端驱动有便于剔除不合格产品的推板9，且底座1上固定安装有控制器3，控制器3通过电缆分别与出料传送带12、送料传送带34、底部摄像机32、高度调节推杆36、顶部摄像机37、主调节电机22、丝杆驱动电机14、侧面摄像机16和第二推动推杆10电性连接；

请参阅图1和图5，透明承载座33的左右两端设置有一对用于辅助推动待检产品的辅助传送带28，且透明承载座33的底部固定安装有一对第二调节推杆31，第二调节推杆31的输出端驱动有通过轴承安装辅助传送带28的夹紧座29，且第二调节推杆31为滚珠丝杆式电动推杆，夹紧座29上通过螺栓固定安装有第二驱动电机30，且第二驱动电机30的输出端通过皮带驱动辅助传送带28沿着夹紧座29运动，第二驱动电机30为步进电机，且第二驱动电机30和第二调节推杆31通过电缆与控制器3电性连接；

请参阅图3，识别单元架2的上端设置有弧形连接段，且弧形连接段上滑动安装有滑动座13，且滑动座13上通过螺栓固定安装有辅助调节电机21，弧形连接段上设置有齿条19，且辅助调节电机21的输出端驱动有与齿条19啮合连接的主动轮18，滑动座13上固定安装有可上下转动的辅助摄像机17，且辅助调节电机21和辅助摄像机17通过电缆与控制器3电性连接；

请参阅图2，底座1在对应送料传送带34的上料端处通过螺栓固定安装有对接架7，且对接架7上固定安装有第一推动推杆8，第一推动推杆8的输出端驱动有推动架6，且推动架6的左右两侧均通过螺栓固定安装有与控制器3电性连接的横向摄像机5，第一推动推杆8为单杆双作用液压推杆或者单杆双作用气压推杆，且第一推动推杆8与控制器3通过电缆电性连接；

请参阅2和图4，旋转调节装置35包括安装在底座1底部的第一调节推杆27，且第一调节推杆27的输出端驱动有升降推杆26，升降推杆26的输出端驱动有升降架25，且升降架25上通过轴承安装有用于夹紧待检产品的调节传送带23，升降架25上通过螺栓固定安装有第一驱动电机24，且第一驱动电机24的输出端通过皮带驱动调节传送带23沿着升降架25运动，第一调节推杆27和升降推杆26均为滚珠丝杆式电动推杆或者单杆双作用气压缸，且第一驱动电机24为步进电机，第一调节推杆27、升降推杆26和第一驱动电机24均通过电缆与控制器3电性连接；

请参阅图1至图5，侧面摄像机16、顶部摄像机37和底部摄像机32上均通过螺栓固定安装有用于补光的辅助照明灯20，且底座1上固定安装有显示器4，显示器4和辅助照明灯20均通过电缆与控制器3电性连接，识别单元架2为拱形，且识别单元架2之间通过螺栓固定安装，透明承载座33由透明玻璃或者透明树脂制成，且承载座33的前后两端两端通过卡扣卡紧安装有用于导向待检产品由送料传送带34运动至透明承载座33上的导向片，推板9上粘接安装有用于缓冲的橡胶垫，且底座1的前端在对应推板9的位置处设置有用于收集不合格产品的回收容器。

工作原理：该装置在使用时，首先在底座1上以阵列的形式安装好识别单元架2，然后根据待检产品的大小以及所需检测图案的位置来调整顶部摄像机37、辅助摄像机17和侧面摄像机16的高度位置和倾斜角度，从而使每个摄像机都能够对待检产品的相应区域进行精准的识别，识别单元架2的安装数量由所需使用的摄像机的数量进行决定，但是至少应当在对应透明承载座33的正上方、对应待检产品进入旋转调整装置35之前的位置以及对应待检产品离开旋转调整装置35之后的位置处分别设置一个识别单元架2，从而对待检产品在旋转前、旋转中和旋转后的状态进行摄像记录；

使用时，待检产品由送料传送带34上按照指定的距离进行分布运输，从而依次的被运送至透明承载座33上，位于透明承载座33上的待检产品则依靠惯性继续运动至出料传送带12上，并最终由出料传送带12输送至后续工序设备中，当待检产品依靠自身惯性无法由透明承载座33运动至出料传送带12上时，可以通过一对辅助传送带28进行辅助运输，首先通过第二调整推杆31将该对辅助传送带28调整至能够刚好夹紧待检产品的距离处，随后将该对辅助传送带28、送料传送带34和出料传送带12调整至相同的运输速度，当待检产品快要脱离送料传送带34时将会进入该对辅助传送带28内，并通过辅助传送带28的夹紧提供继续运动的动力从而使待检产品顺利的越过透明承载座33并进入出料传送带12上，继续由出料传送带12进行运输；

根据产品是否能够在旋转调整装置35的作用下进行旋转对产品进行分类，对于能够进行旋转的类如瓶类产品，可以将出料传送带12、送料传送带34和辅助传送带28的输送速度调整至较高的速度，从而使该类待检产品可以快速的进行运动和通过该装置进行图像识别，以提高检测速度，随后利用第一调整推杆27调整两个调节传送带23的间距，然后利用升降推杆26调整调节传动带23的高度，从而利用两个调节传送带23对该类待检产品进行夹紧并使调节传送带23的位置处于不容易挡住该类待检产品需要检测部位的高度区域，然后调整两个调节传送带23的运送速度和运动方向，使两者的运动速度相同但是运动方向相反，从而使该类待检产品在该对调节传送带23的作用下能够进行旋转，并在旋转的过程中还能够继续在辅助传送带28、送料传送带34和出料传送带12的带动下进行正常的运动，而待检产品在旋转前、旋转中和旋转后能够将自身的图像由安装在相应位置的摄像机进行图像记录，并且调节传送带28的速度调整为待检产品穿过调节传送带28后能够刚好旋转九十度，从而使待检产品在旋转过程中及时被调节传送带23挡住了部分的图像也依然可以通过旋转前和旋转后的摄像机来对相应的区域拍摄到足够的图像信息；

当待检产品不能够被旋转调整装置35进行旋转时，类如方形箱体类产品或者板类产品时，该装置内部将旋转调整装置35调整至非工作状态，然后将辅助传送带28、送料传送带34和出料传送带12三者的运输速度调整至较慢的速度，从而使该类待检产品以较慢的速度穿过检测作业区域，并且相邻的待检产品之间间距加大，在该类产品运动的过程中将不进行旋转，而是采用第一推动推杆8周期性的将推动架6推动至两个待检产品之间的位置处，从而利用横向摄像机5对相应的图像信息进行采集，采集完毕后再将推动架回拉至非工作位置处，从而避免与产品发生碰撞；

该装置的侧面摄像机16能够通过主调整电机22调整上下的俯仰角度，辅助摄像机17能够通过辅助调整电机21调整上下的俯仰角度，从而能够针对产品上相应倾斜位置处的图案进行更加针对性的拍摄，这些拍摄后的图像信息将在控制器3内进行图像对比，控制器3也可以是安装了相应图像识别软件的台式电脑等，当图像对比出现差异并且确认该差异可以确定产品出现了严重的质量问题后，将通过第二推动推杆10驱动推板9将该产品推动至废品回收容器内，从而完成对产品的质量检查和筛选。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置，其特征在于：包括底座（1），所述底座（1）的中间固定安装有透明承载座（33），且底座（1）在对应透明承载座（33）的左右两端处分别安装有用于运输待检产品的出料传送带（12）和送料传送带（34）以及旋转调节装置（35）；

所述底座（1）在对应出料传送带（12）、透明承载座（33）和送料传送带（34）的上方处均固定安装有识别单元架（2），且透明承载座（33）内固定安装有底部摄像机（32），所述识别单元架（2）的顶部通过螺栓固定安装有高度调节推杆（36），且高度调节推杆（36）的下方固定安装有用于拍摄带检产品顶部的顶部摄像机（37）；

所述识别单元架（2）的前后两端安装有可上下滑动的移动座（15），且移动座（15）上固定安装有主调节电机（22），所述主调节电机（22）的输出端驱动有侧面摄像机（16），所述识别单元架（2）在对应每个侧面摄像机（16）处均固定安装有丝杆驱动电机（14），且丝杆驱动电机（14）通过丝杆驱动移动座（15）沿着识别单元架（2）上下滑动；

所述底座（1）在对应出料传送带（12）的出料位置处安装有连接架（11），且连接架（11）上固定安装有第二推动推杆（10），所述第二推动推杆（10）的输出端驱动有便于剔除不合格产品的推板（9），且底座（1）上固定安装有控制器（3），所述控制器（3）通过电缆分别与出料传送带（12）、送料传送带（34）、底部摄像机（32）、高度调节推杆（36）、顶部摄像机（37）、主调节电机（22）、丝杆驱动电机（14）、侧面摄像机（16）和第二推动推杆（10）电性连接；

所述识别单元架（2）为拱形，且识别单元架（2）之间通过螺栓固定安装；

所述识别单元架（2）的上端设置有弧形连接段，且弧形连接段上滑动安装有滑动座（13），且滑动座（13）上通过螺栓固定安装有辅助调节电机（21），所述弧形连接段上设置有齿条（19），且辅助调节电机（21）的输出端驱动有与齿条（19）啮合连接的主动轮（18），所述滑动座（13）上固定安装有可上下转动的辅助摄像机（17），且辅助调节电机（21）和辅助摄像机（17）通过电缆与控制器（3）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置，其特征在于：所述透明承载座（33）的左右两端设置有一对用于辅助推动待检产品的辅助传送带（28），且透明承载座（33）的底部固定安装有一对第二调节推杆（31），所述第二调节推杆（31）的输出端驱动有通过轴承安装辅助传送带（28）的夹紧座（29），且第二调节推杆（31）为滚珠丝杆式电动推杆，所述夹紧座（29）上通过螺栓固定安装有第二驱动电机（30），且第二驱动电机（30）的输出端通过皮带驱动辅助传送带（28）沿着夹紧座（29）运动，所述第二驱动电机（30）为步进电机，且第二驱动电机（30）和第二调节推杆（31）通过电缆与控制器（3）电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置，其特征在于：所述底座（1）在对应送料传送带（34）的上料端处通过螺栓固定安装有对接架（7），且对接架（7）上固定安装有第一推动推杆（8），所述第一推动推杆（8）的输出端驱动有推动架（6），且推动架（6）的左右两侧均通过螺栓固定安装有与控制器（3）电性连接的横向摄像机（5），所述第一推动推杆（8）为单杆双作用液压推杆或者单杆双作用气压推杆，且第一推动推杆（8）与控制器（3）通过电缆电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置，其特征在于：所述旋转调节装置（35）包括安装在底座（1）底部的第一调节推杆（27），且第一调节推杆（27）的输出端驱动有升降推杆（26），所述升降推杆（26）的输出端驱动有升降架（25），且升降架（25）上通过轴承安装有用于夹紧待检产品的调节传送带（23），所述升降架（25）上通过螺栓固定安装有第一驱动电机（24），且第一驱动电机（24）的输出端通过皮带驱动调节传送带（23）沿着升降架（25）运动，所述第一调节推杆（27）和升降推杆（26）均为滚珠丝杆式电动推杆或者单杆双作用气压缸，且第一驱动电机（24）为步进电机，所述第一调节推杆（27）、升降推杆（26）和第一驱动电机（24）均通过电缆与控制器（3）电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置，其特征在于：所述侧面摄像机（16）、顶部摄像机（37）和底部摄像机（32）上均通过螺栓固定安装有用于补光的辅助照明灯（20），且底座（1）上固定安装有显示器（4），所述显示器（4）和辅助照明灯（20）均通过电缆与控制器（3）电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置，其特征在于：所述控制器（3）为S7-200型PLC装置，且高度调节推杆（36）和第二推动推杆（10）均为滚珠丝杆式电动推杆或者单杆双作用气压缸，所述主调节电机（22）和丝杆驱动电机（14）均为步进电机。

7.根据权利要求1所述的一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置，其特征在于：所述透明承载座（33）由透明玻璃或者透明树脂制成，且承载座（33）的前后两端通过卡扣卡紧安装有用于导向待检产品由送料传送带（34）运动至透明承载座（33）上的导向片。

8.根据权利要求1所述的一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置，其特征在于：所述推板（9）上粘接安装有用于缓冲的橡胶垫，且底座（1）的前端在对应推板（9）的位置处设置有用于收集不合格产品的回收容器。

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